Родился 9 октября1936 года в городе ЛенинаканеАрмянской ССР. Учился в Московском экономическом институте (1954—1956), Ереванском театральном институте (1956—1958). В 1964 году окончил режиссёрский факультет ВГИКа (мастерская Е. Л. Дзигана). В режиссуре дебютировал короткометражными телефильмами, отмеченными на Международных кинофестивалях («Лестница», Главный приз Международного кинофестиваля в Монте-Карло, 1962; «Три часа дороги», приз МКФ в Канне, 1963). В 1965 году экранизировал пьесу А. В. Софронова «Стряпуха», открыв этой «колхозной мелодрамой» для широкого зрителя такие актёрские имена, как С. А. Светличная и В. С. Высоцкий.

В 1966 году Кеосаян сделал вторую в истории советского кино экранизацию повести П. А. Бляхина «Красные дьяволята» (первая — 1923 год, режиссёр И. Н. Перестиани), персонажи которой — четвёрка юных бойцов Первой конной армии С. М. Будённого — стали культовыми героями для нескольких поколений кинозрителей. Популярность героев фильма, основанная на уверенной, изобретательной режиссуре, дала возможность продолжить их приключения в двух новых фильмах («Новые приключения неуловимых», «Корона Российской империи»). Несмотря на то, что режиссёр не чурался копировать сюжетные ходы, а иногда и целые эпизоды голливудских вестернов, его картины и их герои стали характерным продуктом советской массовой культуры. Немаловажно, что популярность приобрели не только положительные персонажи, но и герои отрицательного плана, сыгранные Е. З. Копеляном, В. Л. Трещаловым, А. Б. Джигарханяном, С. В. Крамаровым, а также песни на музыку Б. А. Мокроусова и Я. А. Френкеля.

В 1970-х годах, работая на «Арменфильме», Кеосаян обратился к национальной тематике. Наиболее известным фильмом этого периода стала психологическая драма «Когда наступает сентябрь» (приз МКФ в Каире, 1975), где режиссёрский замысел — вызвать сочувствие и симпатию к человеку «на закате жизни» — был воплощён талантливым актёрским ансамблем во главе с А. Б. Джигарханяном. Темой исторической кинодилогии «Звезда надежды» по роману С. Н. Ханзадяна «Мхитар Спарапет» стала борьба армян под предводительством Мхитара Спарапета с турецкими завоевателями.

С 1982 года Кеосаян вновь работал на «Мосфильме». Им была поставлена киноповесть о героях антифашистского Сопротивления «Где-то плачет иволга», драма о жертвах сталинских репрессий «Вознесение». Несмотря на расхожее представление о Кеосаяне как о «режиссёре одного фильма» («одного цикла»), он сумел показать себя незаурядным мастером в работе с драматургическим материалом, хорошо понимавшим специфику киноязыка, внёсшим известный вклад в национальный армянский кинематограф^{[источник не указан 805 дней]}; был соавтором сценариев многих своих фильмов.

Умер Эдмонд Кеосаян 20 апреля1994 года от рака горла. Похоронен в Москве на Кунцевском кладбище, 10-й участок.

• Заслуженный деятель искусств РСФСР (1976)
• Заслуженный деятель искусств Армянской ССР (1976)
• Заслуженный деятель искусств Грузинской ССР (1980)
• Премия Ленинского комсомола (1968) — за фильмы «Неуловимые мстители» (1966) и «Новые приключения неуловимых» (1968)

Супруга Лаура Геворкян (р. 1939). Сыновья Давид Кеосаян (р. 1961), Тигран Кеосаян (р. 1966).

• «Ни свой, ни чужой», журнал «Ереван», № 1—2, 2006